Saksamaa ja USA teadlaste koostöös tehtud katses suudeti tõestada, et Neptuunil ja Uraanil, õigupoolest nende sisemuses, tõesti sajab teemantvihma.

Selle põhjuseks on nende planeetide tahke sisemus, mis koosneb paksudest n-ö jääkihtidest. Need sisaldavad vett, süsivesinikke ja ammoniaaki. Astrofüüsikud on seni oletanud, et nende planeetide pinna all 10 000 kilomeetri sügavusel olev tugev rõhukeskkond lõhub süsivesinikud ning nii tekivad teemandid, mis teatavasti koosnevad süsinikust.

Siiani polnud aga keegi seda oletust suutnud katsetingimustes kinnitada. Kuni praguseni.

Ajakirjas Nature Astronomy ilmus täna artikkel, milles esitletakse katse tulemusi, mis näitab katsetingimustes, kuidas teemandisadu tekib.

Selleks kasutasid Saksamaa teadusasutuse HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) teadlased polüstüreenil põhinevat plasti, mis koosneb samamoodi süsinikust ja vesinikust ehk koostise poolest Neptuuni või Uraani sisemusele sarnanevat materjali.

Materjali lõhustamiseks kasutasid nad väga võimsat optilist laserit koos röntgenkiirtega. See avaldas plastile rõhku 150 gigapaskalit 5000-kraadises kuumuses Celsiuse järgi. Rõhku avaldati kahe lainena, esimene oli nõrgem, teine tugevam. Teemandid tekkisid hetkel, mil kaks lainet kattusid.

Katse tulemusena tihenesid pea kõik süsiniku aatomid nanomeetristeks teemantideks. Ja see kõik võttis aega vaid murdosa sekundist.

Katses saadud teemandid olid tibatillukesed, kuid teadlased oletavad, et Neptuuni ja Uraani teemandid on oluliselt suuremad ning surutakse tuhandete aastate vältel planeedi pinnapolsetesse kihtidesse.

See katse aitab astrofüüsikutel täpsemini uurida asustamiskõlbulikke eksoplaneete. Selle katse andmed sobivad arvutuste täpsustamiseks, et mõõta planeedi massi ning raadiust. Nende kahe mõõdu suhe annab füüsikutele aimu planeedi keemilise koostise kohta, näiteks saab nii teada, kas see sisaldab kergeid või raskeid keemilisi elemente. Samuti annab see infot võimalike eluks vajalike tingimuste kohta.

Maa peale tulles on kindlasti kohane küsida, mis saab katse käigus tekkinud teemantidest?

Katse autorite sõnul on neid tibatillukesi teemante võimalik kasutada elektroonikavahendites, meditsiiniprotseduurides või lõiketeradena tööstuslikus rakenduses. Nende teemandide eelis on lisaks kõigele ka väga kontrollitud tingimustes tootmine, mis tagab nende kvaliteedi.

Kindel on aga üks: teemandile leiab ikka rakenduse, olgu astrofüüsikas, tööstuses või...